芯片到底是什么？

　　芯片这个东东在我们的生活中已经无处不在了，在电子产品领域哪里都有芯片的身影。我们拆开一个电子产品，比如把机顶盒拆开，你会看到一块绿色的板子，上面嵌满了各种各样的元器件，这块绿板叫做PCB板子。还有不少人把PCB板子等同于芯片呢。芯片就在这块PCB板子上，往往用一块散热器盖住。
　　从外形上看，芯片是一块小方块，它的制作材料是硅。就在这小小的一片小方块上，聚集着大量的晶体管、集成电路。芯片周围延伸出很多的管脚，每一根管脚都有自己的作用，比如这根管脚做供电用，那根管脚做音视频输出用等。
　　芯片厂商把芯片卖给终端厂商，比如卖给机顶盒厂商，机顶盒厂商将芯片焊接到PCB板上，并且将芯片与PCB板的其他器件对接好，比如与DDR、Flash等器件对接好。
　　所以芯片就好比是PCB板子上的心脏，好多的信息都要输入进芯片处理，再由芯片将处理结果输出。
　　什么是芯片呢？芯片实际上是一片载有集成电路的一个半导体元件。总的来说，芯片可以大致分为以下两类：
　　1。功能芯片，比如CPU，它可以实现一定的计算功能，当然除了CPU还有很多种芯片。
　　2。存储芯片，比如说我们电脑里有一种叫闪存的东西，flash，它可以存储一定的信息。但与我们的硬盘不一样，闪存是靠半导体芯片集成存储的（硬盘是靠磁介质进行存储的）。
　　用于制作集成电路的材料则是半导体，所谓半导体，就是有时导电，有时不导电的材料，如锗、硅、砷化镓等，科学家利用它们的特性，通过一定工艺，制作成晶体管，再把这些不同功能的大量的晶体管（可能上亿个）做成各种复杂的电路，这种复杂的电路具有各种功能、能完成各种指令，被称为集成电路。随着现代工艺的进步，集成电路越来越复杂，体积越来越小，最终的产品形态就是我们今天各行各业都在使用，都离不开的芯片。
　　芯片为何难造？
　　小小的芯片里面却是包含了十分精密的工艺，一片比拇指大点的芯片使用的材料需要十分高的纯度，纯度几乎接近100（99。9999999），而且并不是部分的几个，是所有的材料都要精确。小小的芯片之所以可以容纳这么多信息，是因为制作芯片所采用的技术，全都是最高级的纳米技术，绝对不能容忍有一丝杂质。正因为这样所以制造一片芯片的费用也是相当的高，动辄就是几十万，从设计到生产需要经过两千多道的制作过程，时间能长达半年以上。芯片的制作不仅仅是工艺复杂，费用也是相当的昂贵。
　　所有的高科技电子设备都离不开芯片，现代化的生活也离不开芯片，对国家的发展和帮助不是数据可以衡量的，2019年进口数据可能会给你一些参考：
　　2019年中国进口商品中，芯片是第一大类型。全年进口的芯片总量为4451。3亿个，进口金额约为3055。5亿美元，约为同期进口商品总额的14。72。从宏观来看，咱们中国已成为了世界上最大的电子产品制造大国、出口大国。
　　石油是中国进口商品类型中的第二大类。据统计，2019年中国进口了约5亿吨石油原油，进口总金额约为2413。2亿美元。
　　第三大类型是铁矿石。数据显示，2019年中国进口的铁矿石、铁矿砂总量高达10。69亿吨，进口金额高达1014。62亿美元。
　　随着科技的发展，芯片在制造业各领域的应用越来越广泛。那么，什么是芯片？如何制造芯片？涉及到多少高科技？
　　跟随央视新闻出品的科普长图，一起了解芯片那些事。
　　别看芯片的体积小，但制造难度非常大，其制作过程不亚于在指甲盖上建造一座城市，我们一般看到的芯片是这样的
　　但是在显微镜下，如同街道星罗棋布，无数的细节令人惊叹不已！
　　原来，指甲盖大小的芯片，上面却有数公里的导线和几千万甚至上亿根晶体管。
　　为了让这些纳米级的元件安家落户，芯片在投入使用前要经历上百道工序的纳米级改造
　　半导体圈（微信：icquanzi）半导体圈（微信icquanzi）
　　芯片，以储量最丰富成本最廉价的二氧化硅为原料，成就了这个星球的科技之巅，颁一枚最佳逆袭奖，实至名归！
　　来源：央视新闻
　　芯片其实就是半导体元件产品的统称，属于集成电路的一种，英文全称为：integratedcircuit，我们在使用中经常把它们称呼为IC或者微电路，它被广泛的应用在电子电路中：芯片的种类
　　芯片的种类笼统一点可以分为三种：
　　模拟集成电路：比如运算放大器、开关电源芯片、逻辑运算器等，一般是用来做信号放大和逻辑运算处理的。
　　数字集成电路：单片机、ARM芯片等，这种一般是通过纳米技术等在里面刻有成千上万，甚至上亿的晶体管，需要通过代码来驱动来执行的。
　　混合电路：这种电路属于数字电路和模拟电路的组合，比如我们的数模转换电路等。芯片的制作过程
　　芯片的制作过程主要有，芯片图纸的设计晶片的制作封装测试等四个主要步骤。其中最复杂的要数晶片的制作了，晶片的制作要分为，硅锭的制作和打磨切片成晶片涂膜光刻蚀刻掺加杂质晶圆测试封装测试。这样一个芯片才算完成了。芯片的应用
　　模拟芯片的应用：如运算放大电路，一般用在电子电路中做信号放大的左右，比如从传感器获得的信号比较微弱，通过比例放大器之后就可以把这个信号放大处理了，另外还有比较器用来做信号对比等。开关电源芯片一般是用在电源电路上面，用来提升电源电路的可靠性，比如电脑的电源，充电器的插头等。
　　数字芯片的应用：也可以称之为微电脑芯片，需要通过代码编程才能运行，数字芯片应用比较灵活简单和广泛，但是对编程人员有一定的要求。常用语电脑主板、手机处理器、伺服机控制、自动驾驶芯片等高端行业。总结
　　目前芯片的使用越来越多样化，通过纳米技术也已经将芯片做的越来越小，像华为的麒麟990处理器，里面已经超过100亿个晶体管了。未来还将开始发展光芯片、量子芯片技术。将会是现在芯片的成百上千倍的性能。
　　再回答芯片是什么之前，回忆一下生活中有哪些具体芯片。电脑中的cpu是一种芯片，显卡是一种芯片，内存是一种芯片，网卡是一种芯片。除了电脑之外，像手机中，智能家居中还存在着大量种类的芯片。
　　芯片需要通电才能工作，因此其本质上是一种电路。具体的来说是由基本逻辑门组合而成的电路。逻辑门是由晶体管实现的逻辑功能单元，其中主要材料就半导体硅。早期的芯片功能简单，电路还不怎么复杂，例如英特尔的8008cpu。现在芯片功能极其复杂，因此需要大规模的集成电路加以实现，例如英伟达的ai芯片。当电路复杂时候，就需要解决散热以及功耗问题，这也是芯片厂商重要的技术。
　　由于芯片种类繁多，其作用也是多方面的，包括计算，存储，图形处理，数据转发等等，要试具体芯片类型而异。
　　好问题，好在到底二字：芯片是集成电路，与普通电路搭积木的方式类似，集成电路是在高纯硅晶圆片上通过一系列技术和工艺加工处理得到，背后支撑的理论主要是半导体、微电子、IC设计等科技。硅片来自石英砂，沙土SiO2，筛选和熔炼后，提纯出高精度硅碇，经过清洗，氧化，磁控溅射，光刻，刻蚀，离子注入掺杂，电镀，抛光，平坦化，外延，封装，测试后，最终得到IC成品。典型的低原材料成本，高知识产权附加值商品。芯片功能五花八门，类别十分庞大，功率，处理，控制，专用等。但，万变不离其宗说到底，电荷，电压，电流，磁场等物理概念是其处理对象，传感器特殊些，会对自然界不同的物理量进行感应，而进转化为可以量化的电信号。芯片出现的需求来自社会各行各业，例如小尺寸，低功耗，低成本，高可靠性等功能需求推动了半导体产业持续进步。芯片设计来自学术圈的牵头，尤其是模拟数字集成电路，处理器架构，仿真，物理版图设计，嵌入式软件等理论与技术的创立与发展。芯片能够大规模商业化，遍地开花，来自垂直产业链的良性循环。商业价值的实现与互惠互利，促使例如核心半导体制造设备、关键工艺、知识产权、市场推广等各个环节不断优化迭代，共同创造了芯片产业的繁荣。总结下：小小的芯片是一种高集成度的电子电路器件，高度凝聚全人类文明精华（理工科技为主），源自国防，兴于民用，汇集诸多社会资源，扮演关键角色，乃国家核心技术实力代表。最后附上我，作为一个近二十年天天跟芯片打交道的人，认为比较科学合理的芯片分类，截图来自著名的mouser官网，供参考。
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　　很高兴能够看到和回答这个问题，作为一个科技爱好者，我每天都在关注科技发展方面的消息，每天收获也蛮多的。
　　首先，我觉得这是一个非常好的问题，也是很多小白用户困惑之处，下面我将根据自己的经验认真回答这个问题。芯片的科学定义：
　　指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他设备的一部分。
　　计算机芯片
　　如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。
　　对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。芯片制造过程
　　芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节。
　　1、首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的图样。
　　芯片的原料晶圆
　　晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99。999），接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。
　　2、晶圆涂膜
　　晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。
　　晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。
　　3、搀加杂质
　　将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。
　　4、晶圆测试
　　经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。
　　5、封装
　　将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。
　　6、测试、包装
　　经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。
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　　芯片就是无所不能的机器大脑。
　　芯片，就是体积很小的集成电路。
　　1946年2月，第一台计算机（eniac）在美国诞生。
　　这个体积庞大的计算机，用了18000个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电功率约150千瓦，每秒钟可进行5000次运算。
　　5000次运算？？现在全球最牛手机芯片苹果A13最高每秒可运算万亿次！！！而它还没有一个指甲盖大。
　　过了74年，为什么差距会这么大？苹果A13芯片虽然小，但是它用了台积电最新的7nm工艺，集成了85亿个晶体管，远大于第一个计算机eniac的18000个电子管。
　　A13可以叫芯片，而eniac就不能叫芯片，根本区别就在于A13是把超级多的电子元器件（晶体管）集成到了一个很小的空间里，降低电路尺寸，降低功耗，这得益于亚微米级、纳米级加工与制造的MEMS工艺，包括光刻、溅射、氧化、刻蚀等等，尤其是光刻。
　　芯片实际上是半导体元件产品的统称，属于集成电路的一种。英文被完全称为集成电路。在使用中，我们通常称它们为集成电路或微电路。它广泛用于电子电路：
　　芯片类型
　　一般来说，芯片的类型可以分为三种：
　　模拟集成电路：如运算放大器、开关电源芯片、逻辑运算器等。通常用于信号放大和逻辑运算处理。
　　数字集成电路：单片机、ARM芯片等。这些晶体管通常通过纳米技术等雕刻成数万甚至数亿个晶体管。它们需要由代码驱动来执行。
　　混合电路：这种电路属于数字电路和模拟电路的结合，比如我们的数模转换电路。
　　芯片制造工艺
　　芯片制造过程主要包括四个主要步骤：芯片图纸设计、芯片制作、封装和测试。其中最复杂的是晶片的制作，包括硅锭的制作和抛光、切片、涂膜光刻，蚀刻，掺杂杂质、晶片测试和封装测试。这样一个芯片就完成了。
　　芯片的应用
　　模拟芯片的应用：如运算放大器电路，通常用于信号放大的电子电路。例如，从传感器获得的信号相对较弱。通过比例放大器后，信号可以被放大和处理。此外，比较器用于信号比较等。开关电源芯片通常用于电源电路，以提高电源电路的可靠性，如计算机电源、充电器插头等。
　　数字芯片的应用：它也可以称为微型计算机芯片，它需要代码编程才能运行。数字芯片应用灵活、简单、广泛，但对程序员有一定的要求。通用语言：电脑主板、手机处理器、伺服控制、自动驱动芯片等高端行业。
　　摘要
　　目前，芯片的用途越来越多样化，通过纳米技术，芯片变得越来越小。例如，华为的麒麟990处理器有超过100亿个晶体管。未来还将发展光学芯片和量子芯片技术。这将是目前芯片成百的几千倍